同じボイラーで２気筒と単気筒運転の差

２０１３／０９／２１（土曜日）　晴れ



Ｖ型スチームエンジンのテスト中に思わぬトラブル発生で片側のシリンダーを取り外した。
エンジンは調度、単気筒のエンジンになっている。
そうだ、先日宿題をいただいているそのテストをしてみよう。
オイらもその結果には興味を持っている。

そのテストの様子を動画でご覧ください。






単気筒になったのだから蒸気の消費量は半分になるはずだ。
それに従ってボイラーの圧力は高くなるだろう。
そうするとピストンは高圧で押されて強い力で押し下げられるから回転力も強くなるはずだ。
だから単気筒でも相当のパワーが出るはず・・・・・

確かにボイラーの圧力は一時的に０.８気圧に上がった。（安全弁が動作している）
そして単気筒でもパワーは２気筒の半分にはならない。
発電機は０.５Ｗ近くを発電している。



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　単気筒　　　　　　　　２気筒

ボイラー圧力（気圧）　　　　　　　≒０.７　　　　　　　　　≒０.５

エンジン回転数（回／秒）　　　　　≒９　　　　　　　　　　≒１２

　　　　　　　　　　（ｒｐｍ）　　　　　≒５４０　　　　　　　　≒７２０

発電電力（Ｗ）　　　　　　　　　　　≒０.５　　　　　　　　　≒０.７


ただし、実習生のピストンは手作りのためばらつきが大きくて左右のピストンが
同じ性能である保証はない。
従ってこの単気筒、２気筒の比較は意味を成さないかも知れないが、まぁ想定していた
ような結果が得られた。

２気筒運転でも圧力が低下しないような高性能ボイラーならば圧倒的に２気筒が有利であろう。
（単気筒の２倍になるはず）
それに単気筒では自己起動できないということもある。

以上で単気筒、２気筒の比較テストは終わります。

Ｖ型スチームエンジンの性能確認中にアクシデント発生！

２０１３／０９／２１（土曜日）　晴れ


ボイラーの整備も済んだのでいよいよＶ型スチームエンジンを回してその性能を確認することにした。


↓　テストボードの様子。



↓　クランク軸の回転を２段の増速プーリーで約５倍に上げて発電機（小型ＤＣモーター）を回す。



↓　発電機とプーリー軸はフレキシブルジョイントで接続。　



↓　クランク軸に取り付けたプーリーはアルミ板を削って（ヤスリでゴリゴリと）作ったもの。
　　　今回は小さな磁石を張付けてクランク軸の回転数を磁気センサーで回転検出する。



↓　発電機の負荷になる抵抗器。　１Ω３Ｗが４個。　発電機の出力をクリップで接続する。




さぁ、準備はできた。　性能はどうかな？　目標の１Ｗ（ワット）を発電できるかな？
期待を胸に秘めてボイラーに点火した。
蒸気の圧力が上がり始め、エンジンは快調に回転し始めた。
発電機の出力も上がっていく。
０.３Ｗ・・・０.４Ｗ・・・・・０.５Ｗ・・・・・０.７Ｗ・・・もっと上がるかな？


と思ったとき、急にエンジンの回転音が変わってガタっという音がして停止してしまった。
あれぇー、どうしたんだろう！？


その時の様子を動画でご覧ください。





左側シリンダー（ピストン）のコンロッドの上部（小端部？）取り付けピンが外れて
ピストン棒が延びきっている。
それにクランクがぶつかって回転不能になってしまったのだ。
おぉー、なんてこった・・・・
ピストン棒を摘んで引き上げようとしたがビクともしない。
ペンチで摘んでやっと動かした。
その動きは固くて相当力を入れてやっと動くほどだ。
多分、高速度で回転していたクランクには（フライホイールの）エネルギーが相当あったのだろう。
その力でピストン棒が曲がってしまったの違いない。
その曲がりはわずかかもしれないが、もう、スムーズには動かないのだ。
がっかりしてシリンダーをエンジンベッドから取り外した。
擦り合わせで直ればいいのだが・・・・

久しぶりにガスコンロボイラーを使いました

２０１３／０９／２１（土曜日）　晴れ



出来上がったＶ型スチームエンジンの性能テストに使用するガスコンロボイラーを整備した。
ガスコンロはもう半年以上も作業場の隅に置かれていて、砂埃をかぶって真っ黒に汚れていた。
ボイラーの本体もボートに乗せたままだったので真鍮の配管は緑青が吹いてしまい、安全弁は
こびりついて外すこともままならなかった。


↓　半年以上も放っておいたボイラーの四角釜。　配管のロクショウが痛々しい。



↓　ガスコンロで炙る底面は煤で汚れている。　ケイカル板はもろくなって欠けている。



↓　安全弁は固くこびりついて分解するのも容易ではなかった。
　　　無理やり回したらハンダ付けのナットが剥がれてしまった。　ハンダ付けの芋付けは弱い。　　　



↓　弁座と弁を磨き上げて密着するようにした。



↓　外れたナットをハンダ付けしなおして組立てなおした安全弁。




↓　整備し終わったガスコンロボイラー。　



ボイラーを使う前に、安全弁が動作する（開く）圧力を調整しなくてはならない。
今回はＶ型エンジンの初めての性能試験なので安全をみて低めに設定した。
安全弁の動作圧力設定の様子を動画でご覧ください。